前提条件として、2節点間で、物理量が均等増分分布ならば、直角地点の値が正確に求まり、偏微分可 | 使いこなさない、使えるCAEのブログ

前提条件として、2節点間で、物理量が均等増分分布ならば、直角地点の値が正確に求まり、偏微分可

「離散計算は、幾何の偏微分が難しい」 そこは重く認識しておく必要性。 

「偏微分が最難関」 で、解消せぬままズルズル来てる感。(偏微分は独立変数でのみ可 その壁を突破できず)

ヤコビアンを使った写像変換で、直交偏微分が求まります。(ξ,η)⇒(X,Y) (2次元の例)

元の座標系が斜交系の場合、ヤコビアンを使った写像変換は、直角地点の物理量計算を含む計算になる。

計算には、直角地点の物理量計算のための、前提条件が必要。 (直交格子なら、直角地点の物理量計算は不要)

「偏微分は独立変数でのみ可」その、基本・基礎を踏外した計算故、無理が来るか? 制限制約付けて無理しないと解けずか?

解決できぬ場合、工学広範囲で、理論の実用性・有用性に対する障害・障壁となり、致命的思います。(式だけ見てても判らず注意)

 2節点間の物理量が、均等(一定)増分分布ならば ⇒ 距離による比例配分計算で、直角地点の値が正確に求まる ⇒ 正確に偏微分可

 均等増分分布でない場合 ⇒ 直角地点の値が正確に求まらない ⇒ 正確な偏微分にならず

解決なら革命。万年未解決。数学の痛い限界。理学-工学(力学)-情報学 バラバラで融合せず。メッシュ依存は克服されず。

理論・理屈屋は、(概して)低迷しがち。FEM等の離散計算の普及はニッチ市場限定。その主要因は、幾何偏微分の難しさと思います

理想想定や簡略化や厳しい制約付けたり、(割切った)仮定想定がないと解けず等… 

だと大変困るのですが… それが現実か? 理論とはそんなもの?  

偏微分は、互いに影響与えぬ、独立した勾配成分(スカラー) 変数の数だけ成分があり、Partial derivatives と、複数形かも

ξやηの斜交系勾配ベクトルを足し合わせ、XやYの勾配成分をゼロ化させる⇒直交偏微分計算完。 ベクトル2つ足すと、独立にならずか。

ξとX一致状態で、(X向勾配が0になるよう)ξとηの勾配成分足した合成ベクトルが、(勾配X成分=0となり)ξに対する直交勾配(∂Y)に… 

だと一方の勾配∂Xが、他方∂Yに影響及ぼす? X向 Y向 直交する2つの勾配ベクトル両端は、斜め向(オレンジ)辺で接合。なので、独立といえずか? 

X向勾配が0になるよう、ξ向勾配に距離に応じ係数掛け加算合成。その手法で、Y向直交勾配成分たる偏微分が計算可能? それは妥当か?

角(コーナー)にて、2次元では、3点で、(互いに影響与えぬ)2方向の偏微分の構築が必要。それ自体、幾何の制約上、苦しいか? 

例えば、四角形だと、(並んだ)長方形=柔軟 平行四辺形や菱形=ゴツゴツ硬いイメージ。 俗に、構造解析で、『硬くなる』いわれる事が、幾何の制約で起こるか?